Platformy DWDM

Nowoczesne platformy światłowodowe, oparte na technologiach zwielokrotnienia falowego DWDM, coraz częściej zastępują wysłużone rozwiązania stosowane do tej pory w korporacyjnych, miejskich i długodystansowych sieciach synchronicznych SDH. Nadal jednak brak jednoznacznych kryteriów umożliwiających porównanie platfor różnych producentów. Jeden z pierwszych testów, obejmującyc kilka platform optycznych, przeprowadzono w laboratorium West Virginia University (USA).

Nowoczesne platformy światłowodowe, oparte na technologiach zwielokrotnienia falowego DWDM, coraz częściej zastępują wysłużone rozwiązania stosowane do tej pory w korporacyjnych, miejskich i długodystansowych sieciach synchronicznych SDH. Nadal jednak brak jednoznacznych kryteriów umożliwiających porównanie platfor różnych producentów. Jeden z pierwszych testów, obejmującyc kilka platform optycznych, przeprowadzono w laboratorium West Virginia University (USA).

Jest niemal oczywiste, że niezależnie, ile włókien światłowodowych ma się do dyspozycji w istniejącej kablowej infrastrukturze światłowodowej, dosyć szybko będzie ich za mało. Jeśli wyczerpanie się przepustowości włókien światłowodowych używanych w tradycyjny sposób jeszcze nie nastąpiło, to nastąpi niewątpliwie w najbliższej przyszłości. W większości przypadków najpierw spowoduje to uruchomienie nie wykorzystywanych włókien zapasowych, już znajdujących się w kablu - tzw. ciemnych włókien (dark), potem trzeba położyć nowe kable optyczne. Wtedy jednak okazuje się, że przeciąganie nowych kabli wcale nie jest operacją tanią i nie zawsze uzasadnioną ekonomicznie. Co więc zrobić? Odpowiedź może być prosta i jednoznaczna: wprowadzić technologię zwielokrotnienia falowego WDM (Wavelength Division Multiplexing), bez jakichkolwiek zmian w istniejącej infrastrukturze kablowej.

Platformy DWDM

Rys.1 Rynek wyposażenia optycznego

W pierwszych instalacjach łączy światłowodowych jedno włókno optyczne prowadziło pojedynczy strumień modulowanego światła laserowego, a przepływność użytkowa była równa fizycznej szybkości kanału optycznego o jednej częstotliwości światła. Nie istniały wtedy inne możliwości techniczne podnoszące wydajność włókna, a cała infrastruktura światłowodowa i tak dostarczała olbrzymich (jak na te czasy) przepływności, sięgających 2,5 Gb/s i uzyskiwanych wyłącznie na jednej długości fali (&##955;) - o wiele większych, niż były wtedy potrzebne w systemach transmisji SDH/SONET.

Większa liczba kanałów optycznych (każdy o odrębnej długości fali), prowadzonych w jednym włóknie światłowodu podczas transmisji kolorowej WDM, daje olbrzymie możliwości powiększenia przepustowości już zainstalowanych włókien i kabli optycznych. Początkowo było to "jedynie" cztery (10 Gb/s) lub osiem (20 Gb/s) niezależnych długości fal, lecz obecnie krotności te standardowo sięgają 40 fal świetlnych - co odpowiada przepływności całkowitej sięgającej 100, a nierzadko nawet kilkuset Gb/s, uzyskiwanych w technologiach zwielokrotnienia o wysokiej gęstości DWDM (Dense WDM) i UWDM (Ultra WDM). Ponadto we współczesnych włóknach światłowodowych specjalnej konstrukcji istnieje możliwość podwyższenia podstawowej szybkości transmisji z 2,5 do 40 Gb/s (jeden kanał optyczny), co daje dodatkowo 16-krotne podniesienie użytkowej przepływności łącza optycznego. Są to niewyobrażalnie wysokie przepływności informacji - przekraczające 10 Tb/s w jednym włóknie - o których obecnie się sądzi, że nigdy nie będą w pełni wykorzystane, nie mówiąc o kompletnych kablach optycznych, zawierających przykładowo kilkaset takich włókien.

Platformy DWDM

Rys.2 Struktury wzmacniacza EDFA i Ramana

Do upowszechnienia transmisji optycznych o tak dużych szybkościach przesyłania przyczyniło się opanowanie seryjnej produkcji różnego rodzaju wzmacniaczy optycznych, najpierw domieszkowanych erbem jako wzmacniacze EDFA (Erbium-Doped Fibre Amplifier) dla pasma o długości fali w zakresie 1530-1565 nm, a ostatnio najnowszej generacji wzmacniaczy Ramana, o szerszym pasmie przenoszenia (Alcatel), oraz włókien światłowodowych specjalnej konstrukcji.

Platformy optyczne

Złożony sposób transmisji fal optycznych o wysokich przepływnościach przez kable optyczne wymaga rozwiązania wielu problemów natury: materiałowej, falowej, optycznej i teletransmisyjnej (filtry, łączniki, tłumienie, wzmocnienie, dyspersja, komutacja, przełączanie, właściwości nieliniowe włókna i in.). Jest to możliwe do spełnienia jedynie w bardzo rozbudowanych, kompletnych platformach optycznych. Rekordowe przepływności, uzyskiwane przez producentów platform w warunkach laboratoryjnych, są obecnie elementem współzawodnictwa technologicznego między koncernami, ale komercyjnie dostępne rozwiązania są jeszcze dalekie od tych osiągnięć.

Chociaż komercyjne platformy optyczne umożliwiają teraz transmisję z szybkością około 2 Tb/s, a w testach uzyskuje się przepływności powyżej 10 Tb/s, to teoretyczne obliczenie szybkości transmisji danych we włóknie szklanym wcale nie okazało się łatwe. Jest to spowodowane skomplikowanymi zjawiskami związanymi z mieszaniem fal świetlnych we włóknach światłowodowych, w których to sytuacjach sygnał świetlny nie rozprzestrzenia się we włóknie ze stałą szybkością (jak to ma miejsce w swobodnej przestrzeni). Nietypowe zachowanie się takiej fali optycznej fizycy optoelektroniki nazywają "odpowiedzią nieliniową" medium. Optyczne efekty nieliniowości sprawiają, że część sygnału przesyłanego przez włókno zamienia się w szum, a w konsekwencji precyzyjne obliczenie szybkości przesyłania danych przez włókno światłowodowe jest bardzo kłopotliwe.

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200